WO2004046622A1 - 吸収冷凍機 - Google Patents

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WO2004046622A1
WO2004046622A1 PCT/JP2003/012250 JP0312250W WO2004046622A1 WO 2004046622 A1 WO2004046622 A1 WO 2004046622A1 JP 0312250 W JP0312250 W JP 0312250W WO 2004046622 A1 WO2004046622 A1 WO 2004046622A1
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regenerator
absorber
auxiliary
solution
refrigerant vapor
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Application number
PCT/JP2003/012250
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English (en)
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Inventor
Naoyuki Inoue
Kiichi Irie
Yukihiro Fukusumi
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Ebara Corporation
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Publication date
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Priority to JP2004553137A priority patent/JP4376788B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/008Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with multi-stage operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems
    • Y02B30/625Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration

Definitions

  • the present invention relates to an absorption chiller, particularly hot water having a relatively low temperature, such as cooling and exhaust heat of an engine (jacket hot water), cooling and exhaust heat of a factory process, and hot water recovery heat from boiler exhaust gas.
  • the present invention relates to an absorption refrigerator using hot water of about 70 ° C as a heat source.
  • Exhaust heat at a relatively low temperature of about 60 to 70 ° C exists in the world in large quantities, such as engine cooling exhaust heat (jacket hot water) and factory process cooling exhaust heat. Because of the low cost, there are few uses and they are often disposed of directly or indirectly through cooling towers.
  • Fig. 14 shows a single-effect type drawn on the During diagram. 3 shows an absorption cycle.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator E, moves as indicated by the broken line between E and A in the figure, and is absorbed by the absorber A.
  • the diluted solution having a reduced concentration is heated by an external heat source in the regenerator G, releases the same amount of refrigerant vapor as the refrigerant evaporated in the evaporator, is concentrated, and returns to the absorber A.
  • heat exchanger X is used for heat recovery (heat exchange between concentrated solution side X2 and dilute solution side X1).
  • the refrigerant vapor generated in the regenerator G moves as shown by the broken line between G and C in the figure, and is condensed in the condenser C to become a refrigerant liquid.
  • This refrigerant liquid returns from the condenser C to the evaporator E.
  • the evaporation temperature is 5 ° C
  • the absorber outlet temperature is 35 ° C
  • the condensation temperature is about 35 ° C
  • the solution temperature of the regenerator will be about 69 to 74 ° C
  • the hot water inlet temperature as the heating source will be About 75 ° C is required.
  • hot water of 65 to 70 ° C has a low temperature as a heating source. Therefore, it is impossible to produce cold water at about 7 ° C.
  • the market uses chilled water below 10 ° C for air-conditioning, using waste water from around 60 to 65 ° C as a heating source, and cooling water from a cooling tower at around 30 to 31 ° C as a cooling source.
  • Figure 15 shows an example of a two-stage enrichment type absorption cycle drawn on the Düring diagram where both regenerators GL and GH have almost the same area, and both absorbers AL and AH have almost the same area. Yes, shows an example of a general area-related cycle.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator E, moves as indicated by the broken line between E and A L in the figure, and is absorbed by the absorber A L.
  • the dilute solution having a reduced concentration is heated by an external heat source in the low-pressure regenerator GL, releases the same amount of refrigerant vapor as the refrigerant evaporated in the evaporator, is concentrated, and returns to the absorber AL.
  • the low-temperature side heat exchanger XL is used for heat recovery (heat exchange between the concentrated solution side XL2 and the dilute solution side XL1).
  • the refrigerant vapor generated in the low-pressure regenerator GL moves as indicated by the broken line between GL and AH in the figure and is absorbed by the high-pressure absorber AH.
  • the dilute solution having a reduced concentration in the high-pressure absorber AH is heated by an external heat source in the high-pressure regenerator GH, and has the same amount as the refrigerant generated in the low-pressure regenerator GL, that is, the same amount as the refrigerant evaporated in the evaporator E.
  • the refrigerant vapor is released, concentrated and returned to the high pressure absorber AH.
  • Use the high-temperature side heat exchanger XH for heat recovery of the solution (exchange heat between the concentrated solution side XH2 and the dilute solution side XH1).
  • the refrigerant vapor generated in the high-pressure regenerator GH moves as indicated by the broken line between GH_C in the figure, is condensed in the condenser C, and turns into a refrigerant liquid.
  • the refrigerant liquid returns from the condenser C to the evaporator E.
  • the two-stage enrichment absorption refrigerator has a large number of components and a large device, and the high-pressure regenerator GH and low-pressure regenerator G have the same characteristics as the refrigerant vapor generated in the evaporator E.
  • the amount of refrigerant vapor needed to be generated twice, and the thermal efficiency was less than half that of a normal single-effect absorption refrigerator, and it was rarely used in practice.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator E, moves as indicated by the broken line between E and A in the figure, and is absorbed by the absorber A.
  • the diluted dilute solution at the outlet of the absorber with reduced concentration is sent to the auxiliary absorber AX, and while being cooled by the auxiliary absorber AX, the refrigerant vapor from the auxiliary regenerator GX (moves as indicated by the broken line between GX and AX in the figure) Absorb.
  • the dilute solution from the diluted auxiliary absorber AX is sent to the regenerator G, and is heated and concentrated by the regenerator with an external heat source.
  • the generated refrigerant vapor moves as shown by a broken line between G and C in the figure, and is condensed in the condenser C to become a refrigerant liquid.
  • the refrigerant liquid returns from the condenser C to the evaporator E.
  • the solution concentrated in the regenerator G is further heated and concentrated by the external heat source in the auxiliary regenerator GX, and returns to the absorber A.
  • the generated refrigerant vapor moves as indicated by the broken line between G X and A X in the figure and is absorbed by the auxiliary absorber A X.
  • the solution circulation system of this cycle includes a solution pump for sending the solution from the absorber A to the auxiliary absorber AX with a higher pressure than the absorber, and a solution pump for sending the solution from the auxiliary absorber AX to the regenerator G.
  • a solution pump is required, and since the entire amount from the auxiliary absorber AX is sent to the regenerator G, balance control of the solution flow rate is required, and the system becomes complicated.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional technology, and provides an absorption refrigerator having a more efficient and compact heat exchanger using hot water of about 60 to 70 ° C. with an improved installation position of a heat exchanger. That is the task. Disclosure of the invention
  • an absorption refrigerator of the present invention includes a regenerator G for generating a refrigerant vapor and concentrating a solution; and a condenser for condensing the generated refrigerant vapor.
  • C a regenerator for generating a refrigerant vapor and concentrating a solution
  • condenser for condensing the generated refrigerant vapor.
  • C an evaporator E for evaporating the condensed refrigerant
  • an absorber A for absorbing the evaporated refrigerant vapor with a solution
  • heating the concentrated solution from the regenerator G to generate refrigerant vapor.
  • An auxiliary regenerator GX for further concentrating the solution; an auxiliary absorber AX for absorbing the refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX while cooling the dilute solution from the absorber A; and an absorption from the auxiliary regenerator GX.
  • a low-temperature heat exchanger XL for exchanging heat between the concentrated solution guided to the device A and the dilute solution sent from the auxiliary absorber AX to the regenerator G; The dilute solution sent to the regenerator G from the regenerator G And a hot-side heat exchanger X H for heating with concentrated solution is led to the raw device G X.
  • a regenerator G for generating a refrigerant vapor to condense the solution; a condenser for condensing the generated refrigerant vapor; an evaporator E for evaporating the condensed refrigerant; Absorber A, which absorbs the water in the regenerator G, and a supplementary regenerator GX, which heats the concentrated solution from the regenerator G to generate refrigerant vapor and further concentrates the solution; while cooling the dilute solution from the absorber A, An auxiliary absorber AX for absorbing the refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX; a heat transfer area of the auxiliary regenerator GX is 13 or less of a heat transfer area of the regenerator G; The heat transfer area of AX may be set to 23 or less of the heat transfer area of the absorber A.
  • a regenerator G for generating a refrigerant vapor and concentrating the solution; a condenser for condensing the generated refrigerant vapor; and an evaporator E for evaporating the condensed refrigerant.
  • An absorber A for absorbing the evaporated refrigerant vapor with a solution; an auxiliary regenerator G for heating the concentrated solution from the regenerator G to generate a refrigerant vapor and further concentrating;
  • An auxiliary absorber AX for absorbing the refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX while cooling the dilute solution; and the solution is supplied from the absorber A to the auxiliary absorber AX, the regenerator G, the auxiliary regeneration.
  • a regenerator G for generating a refrigerant vapor and concentrating the solution; a condenser for condensing the generated refrigerant vapor; and an evaporator E for evaporating the condensed refrigerant.
  • An absorber A for absorbing the evaporated refrigerant vapor with a solution; an auxiliary regenerator GX for heating the concentrated solution from the regenerator to generate a refrigerant vapor and further concentrating; An auxiliary absorber AX for absorbing refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX, wherein the diluted solution is a part of a mixed dilute solution of the dilute solution of the outlet of the absorber A and the dilute solution of the auxiliary absorber AX as the dilute solution.
  • An auxiliary absorber AX configured to use the mixed dilute solution; and a path 2 for sending the remainder of the mixed dilute solution to the regenerator G; Low temperature side heated by concentrated solution led to absorber A A high-temperature heat exchanger for heating the mixed dilute solution exiting the low-temperature heat exchanger XL and sent to the regenerator G with a concentrated solution guided from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX; It can also be used as an absorption refrigerator equipped with XH.
  • the absorber A is divided into a low-pressure evaporator AL and a high-pressure evaporator AH
  • the evaporator E is divided into a low-pressure evaporator EL and a high-pressure evaporator EH.
  • 10 may first be led to the high-pressure evaporator EH, and the cooled cold water 10 may then be led to the low-pressure evaporator EL.
  • the concentrated solution from the auxiliary regenerator GX is first led to the low-pressure absorber AL, and the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator E is absorbed.
  • the solution that has absorbed the refrigerant vapor may be guided to the high-pressure absorber AH, the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator EH may be absorbed, and the dilute solution that has absorbed the refrigerant vapor may be guided to the auxiliary absorber AX.
  • the concentrated solution from the regenerator G is first guided to the low-pressure absorber AL, and the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator EL is absorbed.
  • the solution having absorbed the vapor is led to the high-pressure absorber AH, and the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator EH is absorbed.
  • a part of the dilute solution mixed with the solution AX may be configured to send the remainder to the regenerator G.
  • This application was filed in Japanese Patent Application No. 200-2002 filed on September 26, 2002 in Japan. 801 11, based on Japanese Patent Application No. 2002-280 1112 filed on Sep. 26, 2002 and Japanese Patent Application No. 2003-166 181 filed on Jun. 11, 2003.
  • the content forms a part of the content of the present application.
  • FIG. 1 is a flow configuration diagram showing an absorption refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a During diagram of the solution cycle of FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of refrigerant vapor transfer between GX and AX in FIG. 1, the required hot water inlet temperature, and the COP.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the refrigerant vapor transfer amount between GX and AX in FIG. 1 and the cooling water inlet temperature of the hot water inlet temperature.
  • FIG. 5 is a flow configuration diagram showing an absorption refrigerator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a During diagram of the solution cycle of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an absorption refrigerator according to the third embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are During diagrams in which the solution cycle of FIG. 7 is partially modified.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an absorption refrigerator of a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an absorption refrigerator of a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a During diagram of the solution cycle for FIG.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an absorption refrigerator of a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a During diagram of the solution cycle for FIG. Fig. 14 is a During diagram of a single-effect absorption cycle.
  • Fig. 15 is a During diagram of a two-stage enrichment absorption cycle.
  • FIG. 16 is a During diagram of a cycle that connects two separate cycles of a known two-stage enrichment absorption cycle. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a flow configuration diagram showing an absorption refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
  • E is the evaporator
  • A is the absorber
  • G is the regenerator
  • C is the condenser
  • AX is the auxiliary absorber
  • GX is the auxiliary regenerator
  • XL is the low-temperature heat exchanger
  • XH is the high-temperature heat Exchanger
  • SP is a solution pump
  • RP is a refrigerant pump
  • VI is a three-way valve
  • 1-4 is a solution flow path
  • 5 is a refrigerant vapor flow path
  • 6 is a refrigerant flow path
  • 8 is hot water
  • 9 is cooling water
  • 10 is cold water.
  • the evaporator E is formed in the same space as the absorber A via the eliminator.
  • the regenerator G is formed in another identical space via the condenser C and the eliminator.
  • the auxiliary absorber A X, auxiliary regenerator G X, low-temperature heat exchanger X L, and high-temperature heat exchanger X H are each formed in an independent can body.
  • a refrigerant pump RP is inserted and arranged in the refrigerant flow path 7 for circulating the refrigerant.
  • the auxiliary absorber AX and the regenerator G are connected by the solution flow path 2 that sends the dilute solution from the auxiliary absorber AX to the regenerator G, and in between, the low-temperature heat exchanger XL and the high-temperature heat exchanger XH Are arranged in this order, and a solution pump SP is inserted between the auxiliary absorber AX and the low-temperature side heat exchanger XL.
  • the absorber A and the auxiliary absorber AX are connected by a solution flow path 1 for sending a dilute solution from the absorber A to the auxiliary absorber AX.
  • regenerator G and the auxiliary regenerator GX are connected by a solution flow path 3 that sends a concentrated solution from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX, and the high-temperature side heat exchanger XH is inserted and arranged in the solution flow path 3. .
  • the auxiliary regenerator GX and the absorber A The liquid flow path 4 is connected, and a low-temperature side heat exchanger XL is inserted and arranged in the solution flow path 4. Further, the auxiliary regenerator GX and the auxiliary absorber AX are connected by a refrigerant vapor flow path 5 that sends refrigerant vapor from the auxiliary regenerator GX to the auxiliary absorber AX.
  • the condenser C and the evaporator E are provided with a refrigerant passage 6 for sending the refrigerant liquid from the condenser to the evaporator E.
  • a hot water pipe 81 for flowing hot water 8 as a heat source fluid for heating the solution is laid from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX.
  • the hot water 8 first flows into the regenerator G through the hot water pipe 81, and further flows into the auxiliary regenerator GX through the hot water pipe 81.
  • a three-way valve V1 for adjusting the amount of hot water passing through the auxiliary regenerator GX is provided on the outlet side of the auxiliary regenerator GX of the hot water pipe 81.
  • the three-way valve VI may be provided on the inlet side of the auxiliary regenerator G X in the hot water piping 81.
  • a cooling water pipe 91 for flowing a cooling water 9 as a cooling medium for cooling the solution is laid from the absorber A to the condenser and to the auxiliary absorber XA.
  • the cooling water 9 flows first through the cooling water pipe 91 into the absorber A, further through the cooling water pipe 91 into the condenser and then into the auxiliary absorber AX.
  • the concentrated solution guided to the absorber A absorbs the refrigerant vapor from the evaporator E while being cooled by the cooling water 9, and becomes a dilute solution.
  • the dilute solution from the absorber A is guided from the flow path 1 to the auxiliary absorber AX, where it absorbs the refrigerant vapor from the flow path 5 generated by the auxiliary regenerator GX while being cooled by the cooling water, and has a lower concentration. It becomes a dilute solution.
  • the dilute solution exiting the auxiliary absorber AX is pressurized by the solution pump SP from the flow path 2 and enters the low-temperature heat exchanger XL, and passes from the auxiliary regenerator GX through the flow path 4 at the low-temperature heat exchanger XL. It exchanges heat with the concentrated solution going to absorber A, and the temperature of the diluted solution rises, while the temperature of the concentrated solution falls. The dilute solution then exchanges heat with the concentrated solution flowing from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX in the high-temperature heat exchanger XH, and the temperature of the dilute solution further increases, while the temperature of the concentrated solution decreases.
  • the solution is heated by hot water 8 as a heat source, generates refrigerant vapor, and is concentrated.
  • the concentrated concentrated solution enters the auxiliary regenerator GX from the channel 3 via the heating side of the high-temperature side heat exchanger XH, is heated by the hot water 8 as a heat source, generates refrigerant vapor, and is further concentrated.
  • Flow channel 4 leads to absorber A via the heating side of low-temperature side heat exchanger XL, One cycle of the solution cycle.
  • the refrigerant liquid cools the chilled water 10 with latent heat of vaporization, becomes refrigerant vapor, and is absorbed by the solution in the absorber A.
  • the refrigerant vapor generated in the regenerator G is cooled by the cooling water 9 in the condenser C, becomes a refrigerant liquid, and is guided from the flow path 6 to the evaporator E.
  • the conventional two-stage enrichment cycle is divided into two systems (Fig. 15), whereas it is a cycle that circulates in one system, and the concentrated solution heated by the auxiliary regenerator GX
  • the heat energy of the concentrated solution is recovered from the auxiliary absorber AX to the dilute solution toward the regenerator G, and the heat energy of the concentrated solution heated by the regenerator G is further recovered to the dilute solution.
  • the cycle concentration is changed by using the auxiliary regenerator GX and the auxiliary absorber AX in order to lower the required hot water temperature.
  • the heat transfer area of the auxiliary regenerator G X and auxiliary absorber A X may be set according to the corresponding hot water temperature. In this figure, the heat transfer area of the auxiliary regenerator GX is about 5% of the heat transfer area of the regenerator G, and the heat transfer area of the auxiliary absorber AX is about 20% of the heat transfer area of the absorber A. This is an example.
  • the heat transfer area of the auxiliary regenerator GX is reduced because the heat source temperature and the solution temperature are greatly different. Also, from this temperature relationship, the hot water that is the heat source is placed on the high-temperature side as the inlet of the regenerator G and the low-temperature side at the outlet of the regenerator G as the auxiliary regenerator GX. It is preferred to lead to the vessel GX.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator E, moves as indicated by the broken line between E_A in FIG. 2, and is absorbed by the absorber A.
  • the solution leaving the absorber A enters the auxiliary absorber AX at the same temperature and concentration, absorbs the refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX, and moves from GX to AX in Fig. 2, and To a dilute solution with low concentration.
  • This dilute solution passes through the heated side XL1 of the low-temperature side heat exchanger XL, and is heated by the concentrated solution guided from the auxiliary regenerator GX to the absorber A via the heating side XL2 of the low-temperature side heat exchanger.
  • This dilute solution further passes through the heated side XH1 of the high-temperature side heat exchanger XH, and is heated by the concentrated solution guided from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX via the heating side XH2 of the high-temperature side heat exchanger. Then, enter the regenerator G.
  • the refrigerant vapor of the amount absorbed by the absorber A is released and becomes a concentrated solution, enters the auxiliary regenerator GX via the heating side XH2 of the high-temperature heat exchanger XH, and is heated by an external heat source Then, an amount corresponding to the amount of refrigerant absorbed by the auxiliary absorber AX is released, and the refrigerant is further concentrated and enters the absorber A via the heating side XL2 of the low-temperature side heat exchanger XL.
  • the retained heat of the concentrated solution flowing from the auxiliary regenerator GX to the absorber A is transferred from the auxiliary absorber AX to the regenerator G instead of the dilute solution flowing from the absorber A to the auxiliary absorber AX.
  • the concentrated heat from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX is recovered.
  • This heat recovery can increase the temperature of the solution entering regenerator G, reduce the amount of heat required to heat the solution in regenerator G, and further reduce the hot side heat exchanger heating side XH 2
  • the temperature of the solution entering the auxiliary regenerator GX via the auxiliary regenerator GX can also be higher than when the dilute solution from the auxiliary absorber AX to the regenerator G is not heated at the low-temperature heat exchanger heated side XL2.
  • FIGS. 3 and 4 are graphs showing the relationship between the amount of refrigerant vapor transferred between the auxiliary regenerator G X and the auxiliary absorber A X and the hot water inlet temperature.
  • the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX is lower than that of the single-effect absorption refrigerator, and if this vapor amount is reduced to zero, it becomes equivalent to single-effect. If the amount is the same as the amount of evaporation in the evaporator E, the efficiency becomes equivalent to the two-stage concentration type.
  • the amount of refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator G X and absorbed by the auxiliary absorber AX changes the vital concentration and the required heating source temperature.
  • Figure 3 illustrates this relationship.
  • the heat transfer area of the auxiliary regenerator GX is about 15% of the heat transfer area of the regenerator G, and the heat transfer area of the auxiliary absorber AX is about 50% of the heat transfer area of the absorber A.
  • the heat transfer capacity of the regenerator G is limited, and the amount of refrigerant vapor is changed.
  • the amount of refrigerant vapor transferred by the auxiliary regenerator GX—auxiliary absorber AX may be about half of the amount evaporated by the evaporator.
  • both the auxiliary regenerator GX and the auxiliary absorber AX can be less than half the size of the regenerator G and the absorber A, respectively, which is more compact than the two-stage concentration type absorption refrigerator. And efficiency can be improved.
  • the heat transfer area of the auxiliary regenerator GX is 1/3 of the heat transfer area of the regenerator G, especially about 20%, and the heat transfer area of the auxiliary absorber AX is 23, especially about the heat transfer area of the absorber A. Up to about 60%, the concentration at the outlet of the absorber is lower than the concentration at the outlet of the regenerator, and the efficiency is often better than that of a complete two-stage concentration absorption refrigerator with separate cycles.
  • Figure 4 shows the required hot water temperature when the cooling water temperature changes. Therefore, even if the heat source temperature that can be supplied is the same, if the cooling water temperature decreases, the amount of refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX can be reduced, and efficiency can be improved. Can be.
  • the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX can be calculated, for example, by providing a three-way valve V1 as shown in Fig. 1 for adjusting the amount of hot water introduced into the auxiliary regenerator GX. It is adjustable.
  • the amount of generated steam is changed by partially or completely bypassing the solution flow rate to the auxiliary regenerator GX, or the solution flow rate to the auxiliary absorber AX is partially or completely bypassed for absorption. It is also possible to change the amount of steam.
  • the cooling water flow rate to the auxiliary absorber AX may be changed.
  • the efficiency from the two-stage enrichment absorption cycle to the single-effect absorption cycle is continuously changed by adjusting the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX. It can be used effectively when the temperature of hot water rises or the temperature of cooling water falls, and the efficiency can be increased.
  • FIG. 5 is a front view showing the structure of an absorption refrigerator according to a second embodiment of the present invention.
  • Evaporator E is divided into low-pressure evaporator EL and high-pressure evaporator EH.
  • the low-pressure absorber A L and the low-pressure evaporator EL are formed in the same space via an eliminator, and the high-pressure absorber AH and the high-pressure evaporator E H are formed in another same space via an eliminator.
  • the cooling water pipe 91 is laid so as to flow in parallel to the low-pressure absorber AL and the high-pressure AH, and the cooling water pipe 10a runs from the high-pressure evaporator EH to the low-pressure evaporator EL in this order. It is laid in series so that it flows into.
  • the solution flow path 4 is laid from the auxiliary regenerator XL through the low-temperature heat exchanger XL to the low-pressure absorber AL. Next, it is laid so that the solution is guided from the low pressure absorber A L to the high pressure absorber AH.
  • the cold water 10 is first guided to the high-pressure evaporator EH, the cooled cold water 10 is then guided to the low-pressure evaporator EL, and the concentrated solution from the auxiliary regenerator GX is first guided to the low-pressure absorber AL.
  • the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator EL is absorbed, the solution in which the refrigerant vapor is absorbed by the low-pressure absorber AL is led to the high-pressure absorber AH, and the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator EH is absorbed.
  • the solution that has absorbed the refrigerant vapor in the high-pressure absorber AH passes from the flow path 1 through the auxiliary absorber AX, and from the flow path 2 passes through the low-temperature heat exchanger XL and the high-temperature heat exchanger XH to the regenerator G.
  • the solution concentrated in the regenerator G is sent to the auxiliary regenerator GX from the channel 3 via the high-temperature heat exchanger XH, and is absorbed at low pressure from the channel 4 via the low-temperature heat exchanger XL.
  • the vessel is led to AL.
  • FIG. 6 shows the solution cycle for FIG. 5 on a Düring diagram, in which the saturation temperature of the high-pressure evaporator E H increases and the concentration of the dilute solution leaving the high-pressure absorber A H decreases.
  • the amount of refrigerant required to further reduce the concentration in the auxiliary absorber AX can be reduced, and the efficiency can be increased as compared with the case of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an absorption refrigerator according to the third embodiment of the present invention. 7 differs from the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that flow control valves V GH, VGS, VAW, and VAS are provided. These are three-way valves in the present embodiment.
  • the flow control valve VGH is disposed in the hot water pipe 81 similarly to the three-way valve VI described in the first embodiment.
  • the flow control valve VGS is located in the solution flow path 3 that connects the high-temperature side heat exchanger XH and the auxiliary regenerator GX, and the port of the three-way valve VGS connects the auxiliary regenerator GX and the low-temperature side heat exchanger XL. It is connected to the solution flow path 4 to be connected.
  • the flow control valve VAW is provided on the outlet side of the auxiliary absorber AX in the cooling water pipe 91. ing.
  • the three-way valve V AW may be provided on the cooling water pipe 91 on the inlet side of the auxiliary absorber AX.
  • the flow control valve VAS is located in the solution flow path 1 that connects the absorber A and the auxiliary absorber AX, and the port 1 of the three-way valve VAS connects the auxiliary absorber AX and the low-temperature side heat exchanger XL. Connected between the auxiliary absorber AX of the solution flow path 2 and the solution pump SP.
  • the duling cycle of the present embodiment is the same as that described with reference to FIG. FIG. 8 shows a During cycle according to a modification of the third embodiment. As shown in Fig. 8 (a), the efficiency is slightly sacrificed, but the low-temperature side heat exchanger XL can be omitted and the size can be reduced. Further, as shown in FIG. 8 (b), the heated side XL1 of the low-temperature side heat exchanger XL can be a dilute solution flowing from the absorber to the auxiliary absorber.
  • the refrigerant vapor amount generated in the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX is obtained by introducing a three-way valve VGH to the auxiliary regenerator GX as shown in FIG. 7, for example. If it is provided to adjust the amount of hot water, it can be adjusted. Also, by using the solution valve VGS shown in Fig. 7 to partially or fully bypass the solution flow rate to the auxiliary regenerator GX as shown by the broken line, the amount of generated steam is limited, and the gas is moved between GX and AX. Refrigerant vapor amount can be changed. Also, change the cooling water flow rate to the auxiliary absorber AX with the cooling water valve VAW in Fig.
  • the amount of refrigerant vapor moving between GX and AX can be changed by limiting the amount of absorbed vapor.
  • the efficiency from the two-stage concentrated absorption cycle to the single-effect absorption cycle is continuously changed by adjusting the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX. It can be used effectively when the temperature of hot water rises or the temperature of cooling water falls, and efficiency can be increased.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an absorption refrigerator of a fourth embodiment of the present invention.
  • the refrigerator of the present embodiment includes an evaporator E, an absorber A, a regenerator G, It consists of condenser C, auxiliary absorber AX, auxiliary regenerator GX, low-temperature heat exchanger XL, and high-temperature heat exchanger XH.
  • the difference of the present embodiment from the first embodiment is that the solution flow path 1a from the absorber A merges with the solution flow path 2a from the auxiliary absorber AX and is sucked into the solution pump SP. And the point that the solution flow path 1b to the auxiliary absorber AX branches off from the solution flow path 2 from the outlet of the solution pump SP.
  • the concentrated solution guided to the absorber A absorbs the refrigerant vapor from the evaporator E while being cooled by the cooling water 9, and becomes a dilute solution.
  • the dilute solution from the absorber A is pressurized by the solution pump SP and mixed with the dilute solution from the auxiliary absorber AX.
  • a part of the mixed dilute solution is guided to the auxiliary absorber AX, and absorbs the refrigerant vapor generated in the auxiliary regenerator GX while being cooled by the cooling water 9, and becomes a dilute solution having a lower concentration.
  • the remaining mixed dilute solution pressurized by the solution pump SP enters the low-temperature side heat exchanger XL, and exchanges heat with the concentrated solution flowing from the auxiliary regenerator GX to the absorber A in the low-temperature side heat exchanger XL and mixes.
  • Dilute solutions increase in temperature, while concentrated solutions decrease in temperature.
  • the mixed dilute solution then enters the high-temperature heat exchanger XH, and exchanges heat with the concentrated solution from the regenerator G to the auxiliary regenerator GX in the high-temperature heat exchanger XH, and the mixed dilute solution further rises in temperature.
  • the temperature of a concentrated solution decreases.
  • the solution is heated by hot water as a heat source, generates refrigerant vapor, and is concentrated.
  • the concentrated concentrated solution passes through the heating side of the high-temperature side heat exchanger XH and enters the auxiliary regenerator GX, where it is heated by the hot water of the heat source to generate refrigerant vapor, which is further concentrated and exchanged on the low-temperature side.
  • the liquid is led to absorber A via the heating side of vessel XL, and goes through a solution cycle.
  • the refrigerant liquid cools the chilled water by the latent heat of evaporation and becomes refrigerant vapor, which is absorbed by the solution in the absorber A.
  • the refrigerant vapor generated in the regenerator G is cooled by the cooling water 9 in the condenser C, and is introduced into the evaporator E as a refrigerant liquid.
  • the conventional two-stage enrichment cycle is a cycle that circulates in one system, while the cycle is divided into two systems (Fig. 15), and the enrichment heated by the auxiliary regenerator GX.
  • the thermal energy of the solution is recovered from the auxiliary absorber AX to the dilute solution going to the regenerator G, and the thermal energy of the concentrated solution heated by the regenerator G is further recovered to the dilute solution.
  • the solution circulation system requires a solution pump at the outlet of the absorber and a solution pump at the outlet of the auxiliary absorber, and enters and exits the auxiliary absorber. A balance control of the solution flow was required.
  • the solution from the auxiliary absorber AX is not sent to the regenerator G, but is sent from the auxiliary absorber AX to the outlet side of the lower-pressure absorber A.
  • the solution pump at the AX outlet becomes unnecessary.
  • FIG. 11 shows the cycle on the During diagram, and the solution cycle for FIG. 9 is shown on the During diagram.
  • the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX is lower than that of the single-effect absorption refrigerator.
  • this steam amount is set to zero, it is equivalent to single-effect, and if it is equal to the amount of evaporation in the evaporator E, the efficiency is equivalent to the two-stage concentration type.
  • the efficiency of the refrigerator increases.
  • the concentration of the solution at the outlet of the auxiliary absorber increases, and the condensation temperature does not decrease, so that the heating source temperature required for the regenerator increases.
  • the solution concentration at the outlet of the auxiliary absorber decreases, and the condensation temperature also decreases, so that the heating source temperature required for the regenerator can be reduced.
  • the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX may be controlled.
  • a fifth embodiment which is an improvement of FIG. 9, is shown in the schematic configuration diagram of FIG.
  • the absorption refrigerator of the present embodiment includes a method of adjusting the amount of refrigerant vapor generated in auxiliary regenerator GX and absorbed in auxiliary absorber AX.
  • the valve VA is arranged in the hot water pipe 81 similarly to the three-way valve V1 described in the first embodiment.
  • the three-way valve VD is arranged in a solution flow path 1b from the solution pump SP to the auxiliary absorber AX, and a port of the three-way valve VD is connected to the auxiliary absorber AX.
  • the port 1 of the three-way valve VD may be connected to the suction side of the solution pump SP, that is, the solution flow path 2a or the solution flow path 1a, instead of the auxiliary absorber AX.
  • the three-way valve V C is provided on the cooling water pipe at the outlet side of the auxiliary absorber AX.
  • the three-way valve VC may be provided on the inlet side of the auxiliary absorber AX of the cooling water pipe.
  • the three-way valve VB is located in the solution flow path 3 that connects the high-temperature side heat exchanger XH and the auxiliary regenerator GX, and one port of the three-way valve VB connects the auxiliary regenerator GX and the low-temperature side heat exchanger XL. Connected to the solution flow path 4.
  • the heat source heat amount required for the auxiliary regenerator GX is small and the required temperature is also reduced.
  • the heat source temperature required for regenerator G remains high. It is desirable that the heat source fluid is first guided to the regenerator G and then to the auxiliary regenerator GX. That is, since a high heat source temperature can be used on the regenerator G side, the efficiency is easily increased.
  • the control of the amount of refrigerant vapor generated by the auxiliary regenerator GX and absorbed by the auxiliary absorber AX be adjusted by the adjusting end so that the heat source temperature (heat source outlet temperature) becomes a target value.
  • the heat source inlet temperature also decreases.
  • the detection position of the heat source may not be specified. Generally, it is the heat source outlet temperature or the heat source inlet temperature.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an absorption refrigerator of a sixth embodiment of the present invention. This embodiment can be said to be a modification of the fourth embodiment.
  • the absorber A of the absorption refrigerator is replaced with a low-pressure absorber A.
  • Evaporator E is divided into high-pressure absorber AH, evaporator E is divided into low-pressure evaporator EL and high-pressure evaporator EH.Cold water is first introduced into high-pressure evaporator EH, cooled cold water is introduced into low-pressure evaporator EL, and auxiliary regeneration is performed.
  • the concentrated solution from the device GX is first led to the low-pressure absorber AL, the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator EL is absorbed, and the solution in which the refrigerant vapor is absorbed by the low-pressure absorber AL is guided to the high-pressure absorber AH. It absorbs refrigerant vapor from EH.
  • Fig. 13 shows the solution cycle for Fig. 12 on a Douling diagram, where the saturation temperature of the high-pressure evaporator EH increases and the concentration of the dilute solution leaving the high-pressure absorber AH decreases.
  • the amount of concentration required to be further reduced by the auxiliary absorber AX can be reduced, and the efficiency can be increased as compared with the case of FIG.
  • the cooling water flow be branched at the cooling water introduction port, with one flowing through the condenser-absorption refrigerator and the other flowing into the auxiliary absorber, since the required hot water temperature may be low.
  • an absorption refrigerator including a regenerator, a condenser, an absorber, an evaporator, an auxiliary regenerator and an auxiliary absorber
  • the concentrated solution is further concentrated by heating the concentrated solution with the auxiliary regenerator to generate refrigerant vapor and absorbing the refrigerant vapor from the auxiliary regenerator while cooling the dilute solution from the absorber with the auxiliary absorber.
  • a low-temperature side heat exchanger that exchanges heat between the concentrated solution guided from the auxiliary regenerator to the absorber and the dilute solution sent from the auxiliary absorber to the regenerator, Further, there is provided a high-temperature side heat exchanger for heating the dilute solution exiting the low-temperature side heat exchanger and sent to the regenerator with a concentrated solution guided from the regenerator to the auxiliary regenerator.
  • the absorber is divided into a low-pressure absorber and a high-pressure absorber, and the evaporator is divided into a low-pressure evaporator and a high-pressure evaporator.
  • the concentrated solution from the auxiliary regenerator is first guided to a low-pressure absorber, where the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator is absorbed, and the solution in which the refrigerant vapor is absorbed by the low-pressure absorber is absorbed at a high pressure.
  • the dilute solution can be guided to the auxiliary absorber by absorbing the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator.
  • an absorption refrigerator of another embodiment of the present invention in an absorption refrigerator including a regenerator, a condenser, an absorber, an evaporator, an auxiliary regenerator and an auxiliary absorber, the concentration from the regenerator is provided.
  • the solution is heated by the auxiliary regenerator to generate a refrigerant vapor and further concentrated, While the dilute solution from the absorber is cooled by the auxiliary absorber, the refrigerant vapor from the auxiliary regenerator is absorbed, and the heat transfer area of the auxiliary regenerator is set to the heat transfer area of the regenerator. 1 Z 3 or less, and the heat transfer area of the auxiliary absorber may be 23 or less of the heat transfer area of the absorber.
  • the heat source fluid can be guided first to the regenerator and then to the auxiliary regenerator.
  • An absorption refrigerator includes a regenerator, a condenser, an absorber, an evaporator, an auxiliary regenerator, and an auxiliary absorber, and the absorbing solution is supplied from the absorber to the auxiliary absorber to the regenerator.
  • means for adjusting the heat transfer capacity of the auxiliary regenerator and / or means for adjusting the heat transfer capacity of the auxiliary absorber may be provided.
  • the absorber is divided into a low-pressure absorber and a high-pressure absorber
  • the evaporator is divided into a low-pressure evaporator and a high-pressure evaporator.
  • the cold water was then led to the low-pressure evaporator, and the concentrated solution from the regenerator and auxiliary regenerator was first led to the low-pressure absorber, where the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator was absorbed, and the refrigerant vapor was absorbed by the low-pressure absorber.
  • the solution may be guided to a high-pressure absorber to absorb the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator, and the dilute solution may be guided to the auxiliary regenerator.
  • the means for adjusting the heat transfer capability of the auxiliary regenerator may include: bypassing the auxiliary regenerator and adjusting the flow rate of hot water flowing through the auxiliary regenerator or a hot water flow control valve; or It can be a solution flow rate control valve for controlling the flow rate of the passing solution.
  • the means for adjusting the heat transfer capacity of the auxiliary absorber is a cooling water flow rate control valve that adjusts a flow rate of cooling water that bypasses and / or passes through the auxiliary absorber, or a heat transfer unit of the auxiliary absorber.
  • an absorption refrigerator including a regenerator, a condenser, an absorber, an evaporator, an auxiliary regenerator and an auxiliary absorber, wherein the concentrated solution from the regenerator Is heated by the auxiliary regenerator to generate a refrigerant vapor and further concentrated.
  • the generated refrigerant vapor is mixed and diluted by the auxiliary absorber with the dilute solution at the absorber outlet and the dilute solution at the auxiliary absorber outlet.
  • a path for sending the remaining part of the mixed dilute solution to the regenerator is provided.
  • a low-temperature side heat exchanger heated by a concentrated solution guided from the vessel to the absorber, and a mixed dilute solution exiting the low-temperature side heat exchanger and sent to the regenerator are guided from the regenerator to the auxiliary regenerator.
  • a hot side heat exchanger for heating with a concentrated solution is provided.
  • the absorber of the absorption refrigerator is replaced by a low-pressure absorber and a high-pressure absorber
  • the evaporator is replaced by a low-pressure evaporator and a high-pressure evaporator.
  • the cold water is first guided to the high-pressure evaporator, the cooled cold water is then guided to the low-pressure evaporator, and the concentrated solution from the regenerator is first guided to the low-pressure absorber, and the refrigerant vapor from the low-pressure evaporator
  • the dilute solution that absorbed the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator, absorbed the refrigerant vapor from the high-pressure evaporator, and absorbed the refrigerant vapor from the high-pressure absorber into the auxiliary absorber. It may be mixed with the dilute solution from the above to make a mixed dilute solution, a part of which is led to the auxiliary absorber, and the remaining part is led to the regenerator.
  • an absorption refrigerator using hot water of about 60 to 70 ° C. as a heat source is inferior to a single-effect absorption refrigerator, but is a two-stage concentration type.

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Description

吸収冷凍機 技術分野
本発明は、 吸収冷凍機に係り、 特に、 エンジンの冷却排熱 (ジャケット温水) 、 工場プロセスの冷却排熱、 ボイ明ラー排ガスからの温水回収熱など、 比較的温度の 低い温水、 例えば 6 0〜7 0 °C程度の温水を熱源とする吸収冷凍機に関するもの である。 書
背景技術
エンジンの冷却排熱 (ジャケット温水) 、 工場プロセスの冷却排熱など 6 0〜 7 0 °C程度の比較的低温の排熱は、世の中に多量に存在するが、これらの排熱は、 温度が低いため、 利用先が少なく、 直接的あるいは冷却塔を介して間接的に廃棄 することが多い。
排温水を加熱源とし、 冷水を製造する吸収冷凍機が知られている。 冷却塔によ る 3 0〜3 1 °C程度の冷却水を冷却源として、 空調用途の 7 °C程度の冷水を作る 例として、 図 1 4に、 デューリング線図上に描いた単効用吸収サイクルを示す。 蒸発器 Eで冷媒が蒸発し、 図中の E— A間の破線の如く移動し、 吸収器 Aに吸 収される。 濃度の低下した希溶液は、 再生器 Gにて外部からの熱源で加熱され、 蒸発器で蒸発した冷媒と同量の冷媒蒸気を放出して、濃縮されて吸収器 Aに戻る。 この際、 熱回収のため熱交換器 Xを利用する (濃溶液側 X 2と希溶液側 X 1とで 熱交換する) 。 再生器 Gで発生した冷媒蒸気は、 図中の G— C間の破線の如く移 動し、 凝縮器 Cで凝縮し、 冷媒液となる。 この冷媒液は、 凝縮器 Cから蒸発器 E に戻る。
蒸発温度 5 °C、 吸収器出口温度 3 5 °C、 凝縮温度 3 5 °C程度とすると、 再生器 の溶液温度は、 6 9〜 7 4 °C程度となり、 加熱源となる温水入口温度は 7 5 °C程 度は必要になる。
即ち、 単効用吸収冷凍機では、 6 5〜7 0 °Cの温水は加熱源として温度が低す ぎて、 7 °C程度の冷水は製造できなくなつている。
また、 市場には 6 0〜6 5 °C前後の排温水を加熱源とし、 冷却塔による 3 0〜 3 1 °C程度の冷却水を冷却源として、 空調用途の 1 0 °C以下の冷水を製造可能な 冷凍機として、 二段濃縮型の吸収冷凍機がある。
図 1 5に、 デューリング線図上に描いた二段濃縮型吸収サイクルで、 両再生器 G L、 G Hがほぼ同面積、 両吸収器 A L、 AHもほぼ同面積を持つとした場合の 例であり、 一般的な面積関係のサイクル例を示す。
蒸発器 Eで冷媒が蒸発し、 図中の E—A L間の破線の如く移動し、 吸収器 A L に吸収される。
濃度の低下した希溶液は、 低圧再生器 G Lにて外部からの熱源で加熱され、 蒸 発器で蒸発した冷媒と同量の冷媒蒸気を放出して、濃縮されて吸収器 A Lに戻る。 この際、 熱回収のため低温側熱交換器 X Lを利用する (濃溶液側 X L 2と希溶液 側 X L 1とで熱交換する) 。
一方、 低圧再生器 G Lで発生した冷媒蒸気は、 図中の G L— AH間の破線の如 く移動し、 高圧吸収器 AHに吸収される。 高圧吸収器 AHで濃度の低下した希溶 液は高圧再生器 G Hにて外部からの熱源で加熱され、 低圧再生器 G Lで発生した 冷媒と同量即ち蒸発器 Eで蒸発した冷媒と同量の冷媒蒸気を放出して、 濃縮され て高圧吸収器 AHに戻る。溶液の熱回収のため高温側熱交換器 X Hを利用する(濃 溶液側 X H 2と希溶液側 X H 1とで熱交換する) 。
高圧再生器 G Hで発生した冷媒蒸気は、図中の G H _ C間の破線の如く移動し、 凝縮器 Cで凝縮し、 冷媒液となり、 この冷媒液は凝縮器 Cから蒸発器 Eに戻る。 以上のように、 二段濃縮型吸収冷凍機は、 構成機器が多くなつて、 装置が大き くなり、 かつ高圧再生器 G H及び低圧再生器 G で、 蒸発器 Eで発生した冷媒蒸 気と同量の冷媒蒸気を二度発生させる必要があり、 熱効率は通常の単効用型吸収 冷凍機の半分以下と低くなり、 実際に採用されることは少ないものであった。 また、 6 5 °C前後の排温水を加熱源として運転可能な冷凍機として、 吸着冷凍 機もあるが、その装置は二段濃縮型吸収冷凍機よりもさらに大きく、高価であり、 かつ高圧熱効率も低いものであり、 殆ど使用されていない。
さらに、 単効用型と二段型濃縮型の吸収冷凍機の中間の吸収冷凍機として、 高 圧と低圧の吸収器と再生器を有する吸収冷凍機がある (図 1 6 ) 。 このような吸 収冷凍機では、 ある程度は前記の二段型濃縮型のものより装置は小さくまた熱効 率もよくなるが、 より熱効率のよい吸収冷凍機が要望されていた。
図 1 6では、 蒸発器 Eで冷媒が蒸発し、 図中の E— A間の破線の如く移動し、 吸収器 Aに吸収される。 濃度の低下した吸収器出口希溶液を補助吸収器 AXに送 り、 該補助吸収器 A Xで冷却しながら、 前記補助再生器 G Xからの冷媒蒸気 (図 中 G X— AX間の破線の如く移動) を吸収させる。
さらに、 希薄になった補助吸収器 A Xからの希溶液を、 前記再生器 Gに送り、 該再生器にて外部からの熱源で加熱濃縮する。 発生した冷媒蒸気は、 図中の G— C間の破線の如く移動し、 前記凝縮器 Cで凝縮して冷媒液となり、 この冷媒液は 凝縮器 Cから蒸発器 Eに戻る。 一方、 再生器 Gで濃縮された溶液は、 補助再生器 G Xで外部熱源でさらに加熱濃縮され、 吸収器 Aに戻る。 発生した冷媒蒸気は, 図中の G X— A X間の破線の如く移動し、 補助吸収器 A Xに吸収される。
このサイクルの溶液循環系には、 吸収器 Aから吸収器よりも圧力の高い捕助吸 収器 A Xに溶液を送るための溶液ポンプと、 補助吸収器 A Xから再生器 Gに溶液 を送るための溶液ポンプとが必要となり、 また、 補助吸収器 A Xからの全量を再 生器 Gに送るため、 溶液流量のバランス制御が必要となり、 システムが複雑にな る。
即ち、 補助吸収器から再生器に送る量が少なすぎると、 補助吸収器に溶液が溜 まり、 再生器→補助再生器→吸収器系の溶液量が少なくなり、 最終的に、 吸収器 から補助吸収器に送る溶液ポンプが溶液量不足でキヤビテーシヨンを起こし、 運 転不能となる。 一方、 捕助吸収器から再生器に送る量が多すぎると、 補助吸収器 の溶液量が不足し、 補助吸収器から再生器に送る溶液ポンプがキヤビテーシヨン を起こし、 運転不能となる。 従って、 補助吸収器出入りの溶液流量をバランスさ せる制御などが必要となる。
本発明は、 上記従来技術に鑑み、 熱交換器の設置位置を改善し、 より効率がよ く、 しかもコンパクトな、 6 0〜 7 0 °C程度の温水を熱源とする吸収冷凍機を提 供することを課題とする。 発明の開示
上記目的を達成するために、例えば図 1に示すように、本発明の吸収冷凍機は、 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器 Gと ;前記発生した冷媒蒸気を凝縮す る凝縮器 Cと ;前記凝縮した冷媒を蒸発させる蒸発器 Eと ;前記蒸発した冷媒蒸 気を溶液で吸収する吸収器 Aと ;前記再生器 Gからの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸 気を発生させてさらに濃縮する補助再生器 G Xと ;前記吸収器 Aからの希溶液を 冷却しながら、 前記補助再生器 G Xで発生した冷媒蒸気を吸収させる補助吸収器 A Xと ;前記補助再生器 G Xから前記吸収器 Aへ導かれる濃溶液と、 前記補助吸 収器 A Xから前記再生器 Gに送られる希溶液との間で熱交換をする低温側熱交換 器 X Lと ;前記低温側熱交換器 X Lを出て前記再生器 Gに送られる希溶液を、 前 記再生器 Gから前記補助再生器 G Xに導かれる濃溶液で加熱する高温側熱交換器 X Hとを備える。
また、 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器 Gと ;前記発生した冷媒蒸気 を凝縮する凝縮器じと ;前記凝縮した冷媒を蒸発させる蒸発器 Eと ;前記蒸発し た冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器 Aと ;前記再生器 Gからの濃溶液を、 加熱し て冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する捕助再生器 G Xと ;前記吸収器 Aからの 希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器 G Xで発生した冷媒蒸気を吸収させる補 助吸収器 A Xとを備え;前記補助再生器 G Xの伝熱面積を、 前記再生器 Gの伝熱 面積の 1 3以下、 前記補助吸収器 A Xの伝熱面積を、 前記吸収器 Aの伝熱面積 の 2 3以下とした吸収冷凍機としてもよレ、。
また、 例えば図 7に示すように、 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器 G と ;前記発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器じと ;前記凝縮した冷媒を蒸発させ る蒸発器 Eと ;前記蒸発した冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器 Aと ;前記再生器 Gからの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する補助再生器 G と ;前記吸収器 Aからの希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器 G Xで発生し た冷媒蒸気を吸収させる補助吸収器 A Xと ;前記溶液が、 前記吸収器 Aから前記 補助吸収器 A X、 前記再生器 G、 前記補助再生器 G Xをこの順番で経て前記吸収 器 Aに至る循環経路 1、 2、 3、 4と ;前記補助再生器 G Xの伝熱能力を調整す る手段 V G H、V G S及び前記補助吸収器 A Xの伝熱能力を調整する手段 V A W、 V A Sの少なくとも一方の手段を備える吸収冷凍機としてもよい。
また、 例えば図 9に示すように、 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器 G と ;前記発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器じと ;前記凝縮した冷媒を蒸発させ る蒸発器 Eと ;前記蒸発した冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器 Aと ;前記再生器 からの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する補助再生器 G X と ;希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器 G Xで発生した冷媒蒸気を吸収させ る補助吸収器 A Xであって、 前記希溶液として前記吸収器 A出口希溶液と該補助 吸収器 A X出口希溶液との混合希溶液の一部を用いるように構成にした補助吸収 器 A Xと;前記混合希溶液の残部を前記再生器 Gに送る経路 2と;前記経路 2に、 順次、 前記混合希溶液を、 前記補助再生器 G Xから前記吸収器 Aへ導かれる濃溶 液で加熱する低温側熱交換器 X Lと ;前記低温側熱交換器 X Lを出て前記再生器 Gに送られる混合希溶液を、 前記再生器 Gから前記補助再生器 G Xに導かれる濃 溶液で加熱する高温側熱交換器 X Hとを備える吸収冷凍機としてもよレ、。
また例えば図 5又は図 1 2に示すように、 前記吸収器 Aを低圧吸収器 A Lと高 圧吸収器 A Hに、 前記蒸発器 Eを低圧蒸発器 E Lと高圧蒸発器 E Hに区分し、 冷 水 1 0を先ず前記高圧蒸発器 E Hに導き、 冷却された冷水 1 0を次いで前記低圧 蒸発器 E Lに導くようにしてもよい。 そして、 例えば図 5に示すように、 前記補 助再生器 G Xからの濃溶液を先ず前記低圧吸収器 A Lに導き、 前記低圧蒸発器 E しからの冷媒蒸気を吸収させ、 前記低圧吸収器 A Lで冷媒蒸気を吸収した溶液を 前記高圧吸収器 AHに導き、 前記高圧蒸発器 E Hからの冷媒蒸気を吸収させ、 該 冷媒蒸気を吸収した希溶液を前記補助吸収器 A Xに導くように構成してもよく、 又は例えば図 1 2に示すように、 前記再生器 Gからの濃溶液を先ず前記低圧吸収 器 A Lに導き、 前記低圧蒸発器 E Lからの冷媒蒸気を吸収させ、 前記低圧吸収器 A Lで冷媒蒸気を吸収した溶液を前記高圧吸収器 A Hに導き、 前記高圧蒸発器 E Hからの冷媒蒸気を吸収させ、 該冷媒蒸気を吸収した前記高圧吸収器 AH出口希 溶液と前記捕助吸収器 A X出口希溶液との混合希溶液の一部を前記補助吸収器 A Xに、 残部を前記再生器 Gに送るように構成してもよい。 この出願は、 日本国で 2 0 0 2年 9月 2 6日に出願された特願 2 0 0 2 - 2 801 1 1号、 2002年 9月 26日に出願された特願 2002— 280 1 1 2 号、 2003年 6月 1 1日に出願された特願 2003— 1 66 181号に基づい ており、 その内容は本出願の内容として、 その一部を形成する。
また、 本発明は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。 本 発明のさらなる応用範囲は、 以下の詳細な説明により明らかとなろう。 しかしな がら、 詳細な説明及び特定の実例は、 本発明の望ましい実施の形態であり、 説明 の目的のためにのみ記載されているものである。 この詳細な説明から、 種々の変 更、改変が、本発明の精神と範囲内で、 当業者にとって明らかであるからである。 出願人は、 記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、 開 示された改変、 代替案のうち、 特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれな いものも、 均等論下での発明の一部とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態の吸収冷凍機を示すフロー構成図である。 図 2は、 図 1の溶液サイクルのデューリング線図である。
図 3は、 図 1の GX— AX間の冷媒蒸気移動量と必要温水入口温度、 COPの 関係を示すグラフである。
図 4は、 図 1の GX— AX間の冷媒蒸気移動量と温水入口温度の冷却水入口温 度との関係を示すグラフである。
図 5は、 本発明の第 2の実施の形態の吸収冷凍機を示すフロー構成図である。 図 6は、 図 5の溶液サイクルのデューリング線図である。
図 7は、 本発明の第 3の実施の形態の吸収冷凍機を示すフロー構成図である。 図 8は、 (a) (b) は、 図 7の溶液サイクルを一部変更したデューリング線 図である。
図 9は、 本発明の第 4の実施の形態の吸収冷凍機を示す概略構成図である。 図 10は、 本発明の第 5の実施の形態の吸収冷凍機を示す概略構成図である。 図 1 1は、 図 9に対する溶液サイクルのデューリング線図である。
図 1 2は、 本発明の第 6の実施の形態の吸収冷凍機を示す概略構成図である。 図 1 3は、 図 1 2に対する溶液サイクルのデューリング線図である。 図 1 4は、 単効用吸収サイクルのデューリング線図である。
図 1 5は、 二段濃縮型吸収サイクルのデューリング線図である。
図 1 6は、 公知の二段濃縮型吸収サイクルの 2系統に分かれたサイクルを連結 するサイクルのデューリング線図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明を図面を用いて詳細に説明する。 以下に、 本発明の実施の形態を 示すが、 本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態の吸収冷凍機を示すフロー構成図である。 図 1において、 Eは蒸発器、 Aは吸収器、 Gは再生器、 Cは凝縮器、 A Xは補 助吸収器、 G Xは補助再生器、 X Lは低温側熱交換器、 X Hは高温側熱交換器、 S Pは溶液ポンプ、 R Pは冷媒ポンプ、 V Iは三方弁、 1〜4は溶液流路、 5は 冷媒蒸気流路、 6、 7は冷媒流路、 8は温水、 9は冷却水、 1 0は冷水である。 本実施の形態では、 蒸発器 Eは、 吸収器 Aとエリミネータを介して同一空間に 形成されている。 同様に再生器 Gは、 凝縮器 Cとエリ ミネ一タを介して別の同一 空間に形成されている。 補助吸収器 A X、補助再生器 G X、低温側熱交換器 X L、 高温側熱交換器 X Hはそれぞれ独立した缶胴に形成されている。
蒸発器 E内で冷水 1 0の流れるチューブに冷媒を散布するために、 冷媒を循環 させる冷媒流路 7に、 冷媒ポンプ R Pが挿入配置されている。
補助吸収器 A Xと再生器 Gとは、 補助吸収器 A Xから再生器 Gに希溶液を送る 溶液流路 2で接続されており、 その途中に低温側熱交換器 X Lと高温側熱交換器 X Hとがこの順番に配置され、 補助吸収器 A Xと低温側熱交換器 X Lとの間に溶 液ポンプ S Pが挿入配置されている。
また吸収器 Aと補助吸収器 A Xとは、 吸収器 Aから補助吸収器 A Xに希溶液を 送る溶液流路 1で接続されている。
再生器 Gと補助再生器 G Xとは、 再生器 Gから補助再生器 G Xに濃溶液を送る 溶液流路 3で接続され、 溶液流路 3には高温側熱交換器 X Hが挿入配置されてい る。
補助再生器 G Xと吸収器 Aとは、 補助再生器 G Xから吸収器 Aに溶液を送る溶 液流路 4で接続され、溶液流路 4には低温側熱交換器 X Lが挿入配置されている。 また補助再生器 G Xと補助吸収器 A Xとは、 補助再生器 G Xから補助吸収器 A Xに冷媒蒸気を送る冷媒蒸気流路 5で接続されている。
凝縮器 Cと蒸発器 Eとは、 凝縮器じから蒸発器 Eに冷媒液を送る冷媒流路 6が 設けられている。
溶液を加熱する熱源流体としての温水 8を流す温水配管 8 1は、 再生器 Gから 補助再生器 G Xにかけて敷設されている。 温水 8は、 温水配管 8 1を通って、 先 ず再生器 Gに流入し、 さらに温水配管 8 1を介して補助再生器 G Xに流入する。 温水配管 8 1の、 補助再生器 G Xの出口側には、 補助再生器 G Xを通過する温 水量を調節する三方弁 V 1が設けられている。 三方弁 V Iは、 温水配管 8 1の、 補助再生器 G Xの入口側に設けてもょレ、。
溶液を冷却する冷却媒体である冷却水 9を流す冷却水配管 9 1は、 吸収器 Aか ら凝縮器 へ、 そして補助吸収器 X Aへと敷設されている。 冷却水 9は、 冷却水 配管 9 1を通って、 先ず吸収器 Aに流入し、 さらに冷却水配管 9 1を介して凝縮 器じへ、 そして補助吸収器 A Xに流入する。
図 1の吸収冷凍機において、 吸収器 Aに導かれた濃溶液は、 冷却水 9で冷却さ れながら蒸発器 Eからの冷媒蒸気を吸収し、 希溶液となる。 吸収器 Aからの希溶 液は、 流路 1から補助吸収器 A Xに導かれ、 冷却水で冷却されながら補助再生器 G Xで発生した流路 5からの冷媒蒸気を吸収し、さらに濃度の低い希溶液となる。 補助吸収器 A Xを出た希溶液は、 流路 2から溶液ポンプ S Pで昇圧され、 低温 側熱交換器 X Lに入り、 低温側熱交換器 X Lにて、 補助再生器 G Xから流路 4を 通り吸収器 Aに向かう濃溶液と熱交換し、 希溶液温度が上昇し、 一方濃溶液は温 度が低下する。 希溶液は、 次いで高温側熱交換器 X Hにて、 再生器 Gから補助再 生器 G Xに向かう濃溶液と熱交換し、 希溶液はさらに温度が上昇し、 一方濃溶液 は温度が低下する。
再生器 Gで溶液は、 熱源となる温水 8で加熱され、 冷媒蒸気を発生して濃縮さ れる。 濃縮された濃溶液は、 流路 3から高温側熱交換器 X Hの加熱側を経由して 補助再生器 G Xに入り、 熱源の温水 8で加熱されて冷媒蒸気を発生し、 さらに濃 縮され、 流路 4から低温側熱交換器 X Lの加熱側を経由して吸収器 Aに導かれ、 溶液サイクルを一巡する。
蒸発器 Eで、 冷媒液は蒸発潜熱で冷水 1 0を冷却し、 冷媒蒸気となって、 吸収 器 Aの溶液に吸収される。 再生器 Gで発生した冷媒蒸気は、 凝縮器 Cにて冷却水 9で冷却され、 冷媒液となって流路 6から蒸発器 Eに導かれる。
この溶液サイクルでは、従来の二段濃縮サイクルが 2系統に分かれた(図 1 5 ) サイクルであるのに対し、 1系統で循環するサイクルであり、 しかも、 補助再生 器 G Xで加熱された濃溶液の熱エネルギーを、 補助吸収器 A Xから再生器 Gに向 かう希溶液に回収し、 再生器 Gで加熱された濃溶液の熱エネルギーを、 前述の希 溶液にさらに熱回収している。
次に、 図 2のデューリング線図上のサイクルを用いて説明する。
図 1に対する溶液サイクルを、 図 2にデューリング線図上で示す。
本実施の形態は、 必要な温水温度を下げるために、 補助再生器 G X、 補助吸収 器 A Xを利用してサイクル濃度を変化させている。 対応する温水温度によって、 補助再生器 G X、 補助吸収器 A Xの伝熱面積を設定すればよい。 この図は、 補助 再生器 G Xの伝熱面積を再生器 Gの伝熱面積の約 5 %、 補助吸収器 A Xの伝熱面 積を吸収器 Aの伝熱面積の約 2 0 %としたときの例である。
補助再生器 G Xでは、 熱源温度と溶液温度とが大きな差となるので、 補助再生 器 G Xの伝熱面積を小さく している。 また、 この温度関係から、 熱源となる温水 は、高温側を再生器 Gの入口に、再生器 Gの出口の低温側を補助再生器 G Xとし、 温水を先ず再生器 Gに導き、 次いで補助再生器 G Xに導くのが好ましい。
蒸発器 Eで冷媒が蒸発し、 図 2中の E _ A間の破線の如く移動し、 吸収器 Aに 吸収される。
吸収器 Aを出た溶液は、 そのままの温度、 濃度で、 補助吸収器 AXに入り、 補 助再生器 G Xで発生し、 図 2中の G Xから A Xに移動する冷媒蒸気を吸収し、 さ らに濃度の低い希溶液となる。 この希溶液は、 低温側熱交換器 X Lの被加熱側 X L 1を通り、 補助再生器 G Xから低温側熱交換器の加熱側 X L 2を経由して吸収 器 Aに導かれる濃溶液によって加熱される。 この希溶液は、 さらに高温側熱交換 器 X Hの被加熱側 X H 1を通り、 再生器 Gから高温側熱交換器の加熱側 X H 2を 経由して補助再生器 G Xに導かれる濃溶液によって加熱されて、再生器 Gに入る。 再生器 Gでは、 吸収器 Aで吸収した冷媒量の冷媒蒸気を放出し、 濃溶液となり、 高温側熱交換器 X Hの加熱側 X H 2を経由して補助再生器 G Xに入り、 外部熱源 で加熱され、 補助吸収器 A Xで吸収した冷媒量に相当する分を放出し、 さらに濃 縮されて、 低温側熱交換器 X Lの加熱側 X L 2を経由して吸収器 Aに入る。
このように、 本実施の形態では、 補助再生器 G Xから吸収器 Aに向かう濃溶液 の保有熱を、 吸収器 Aから補助吸収器 A Xに向かう希溶液ではなく、 補助吸収器 A Xから再生器 Gに向かう希溶液に回収し、 さらに、 再生器 Gから補助再生器 G Xに向かう濃溶液の保有熱を回収することとしている。 この熱回収により、 再生 器 Gに入る溶液温度を上げることができて、 再生器 Gで溶液を加熱するのに必要 な熱量を減らすことができ、 さらに、 高温側熱交換器加熱側 X H 2を経由して補 助再生器 G Xに入る溶液温度も、 低温側熱交換器被加熱側 X L 2で補助吸収器 A Xから再生器 Gに向かう希溶液を加熱しなかった場合よりも、 高くすることがで き、 補助再生器 G Xでの溶液を加熱するに必要な熱量も減らすことができる。 図 3及び図 4は、 補助再生器 G X—補助吸収器 A X間の冷媒蒸気移動量と温水 入口温度との関係を示すグラフである。
捕助再生器 G Xで発生し、 補助吸収器 A Xで吸収する冷媒蒸気量は、 単効用吸 収冷凍機よりも効率が落ちる分であり、 この蒸気量をゼロとすれば単効用相当に なり、蒸発器 Eでの蒸発量と同量とすれば、二段濃縮型相当の効率になる。 また、 この補助再生器 G Xで発生し、 補助吸収器 AXで吸収する冷媒蒸気量により、 サ イタル濃度が変化し、 必要な加熱源温度が変化する。 図 3はこの関係を示したも のである。 なお、 この図は、 補助再生器 G Xの伝熱面積を再生器 Gの伝熱面積の 約 1 5 %、 補助吸収器 A Xの伝熱面積を吸収器 Aの伝熱面積の約 5 0 %とし、 再 生器 Gの伝熱能力に制限を加えて、 冷媒蒸気量を変化させたものである。
熱源温度が、 例えば 6 5〜7 0 °C程度あれば、 補助再生器 G X—補助吸収器 A Xで移動させる冷媒蒸気量は、 蒸発器で蒸発する量の半分程度でよく、 従って、 この条件で吸収冷凍機を設計する場合、 補助再生器 G X、 補助吸収器 A X共に、 それぞれ再生器 G、 吸収器 Aの半分以下の大きさでよいことになり、 二段濃縮型 吸収冷凍機の場合よりコンパク卜にすることができ、 しかも効率をよくすること ができる。 補助再生器 G Xの伝熱面積を再生器 Gの伝熱面積の 1 / 3、 特に約 2 0 %、 補 助吸収器 A Xの伝熱面積を吸収器 Aの伝熱面積の 2 3、 特に約 6 0 %程度まで は、 吸収器出口濃度の方が再生器出口濃度よりも低く、 効率もサイクルの分離さ れた完全な二段濃縮型吸収冷凍機よりも良くなることが多い。
冷却水温度が低下すると、 同一冷水温度を得るのに必要な溶液濃度は低下し、 溶液濃縮に必要な熱源温度は低下する。 図 4に、 冷却水温度が変化した場合の必 要温水温度を示す。 従って、 供給可能な熱源温度が同一であっても、 冷却水温度 が低下した場合、 補助再生器 G Xで発生し補助吸収器 AXで吸収する冷媒蒸気量 を減らすことができ、 効率を良くすることができる。
補助再生器 G Xで発生し、 補助吸収器 A Xで吸収する冷媒蒸気量は、 例えば、 図 1のように三方弁 V 1を、 補助再生器 G Xに導入する温水量の調節用に設けれ ば、 調節可能である。 その他、 補助再生器 G Xへの溶液流量を一部〜全量バイパ スすることで、 発生蒸気量を変化させたり、 あるいは、 補助吸収器 A Xへの溶液 流量を一部〜全量バイパスすることで、 吸収蒸気量を変化させたりすることも可 能である。 補助吸収器 A Xへの冷却水流量を変化させても良い。
本実施の形態では、 補助再生器 G Xで発生し、 補助吸収器 A Xで吸収する冷媒 蒸気量を調節することで、 二段濃縮型吸収サイクルから単効用吸収サイクルまで の効率を、 連続的に変化させることが可能であり、 温水温度が上昇した場合、 あ るいは冷却水温度が低下した場合など、 それらを有効に利用し、 効率を上げるこ とができる。
図 5は、 本発明の第 2の実施の形態の吸収冷凍機を示すフ口一構成図である。 図 5において、 図 1と同一符号は同じ意味を有し、 図 5では冷水の出入口温度 差を利用して、 さらに効率を高めるため、 前記吸収冷凍機の吸収器 Aを低圧吸収 器 A Lと高圧吸収器 AHに、 蒸発器 Eを低圧蒸発器 E Lと高圧蒸発器 E Hに区分 している。 低圧吸収器 A Lと低圧蒸発器 E Lとはエリミネータを介して同一空間 に形成され、 高圧吸収器 AHと高圧蒸発器 E Hとは、 エリミネータを介して別の 同一空間に形成されている。
冷却水配管 9 1は、 低圧吸収器 A Lと高圧 AHとに並列に流れ込むように敷設 されており、 冷水配管 1 0 aは、 高圧蒸発器 E Hから低圧蒸発器 E Lにこの順番 に流れ込むように直列に敷設されている。
また溶液流路 4は、 補助再生器 X Lから低温側熱交換器 X Lを経由して低圧吸 収器 ALにと敷設されている。 次いで、 低圧吸収器 A Lから高圧吸収器 AHに溶 液を導くように敷設されている。
本実施の形態では、 冷水 10を先ず高圧蒸発器 EHに導き、 冷却された冷水 1 0を次いで低圧蒸発器 ELに導くと共に、 補助再生器 GXからの濃溶液を先ず低 圧吸収器 A Lに導き、 低圧蒸発器 ELからの冷媒蒸気を吸収させ、 低圧吸収器 A Lで冷媒蒸気を吸収した溶液を高圧吸収器 AHに導き、 高圧蒸発器 EHからの冷 媒蒸気を吸収させている。
高圧吸収器 AHで冷媒蒸気を吸収した溶液は、 流路 1から補助吸収器 AXを通 り、 流路 2から低温側熱交換器 XL、 高温側熱交換器 XHを経由して再生器 Gに 送り、 再生器 Gで濃縮された溶液は、 流路 3から高温側熱交換器 XHを経由して 捕助再生器 GXに、 さらに流路 4から低温側熱交換器 XLを経由して低圧吸収器 ALに導くようにしている。
図 6は、図 5に対する溶液サイクルをデューリング線図上で示したものであり、 高圧蒸発器 E Hの飽和温度が高くなり、 高圧吸収器 A Hを出る希溶液濃度が低く なっている。
これにより、 補助吸収器 AXでさらに濃度を下げるのに必要な冷媒量を減らす ことができ、 図 1の場合に比して効率を上げることができる。
図 7は、 本発明の第 3の実施の形態の吸収冷凍機を示すフロー構成図である。 図 7において、 図 1で説明した第 1の実施の形態と異なるのは、 流量調節弁 V GH、 VGS、 VAW、 VASを備える点である。 これらは本実施の形態では三 方弁である。
流量調節弁 VGHは、 第 1の実施の形態で説明した三方弁 VIと同様に温水配 管 81に配置されている。
流量調節弁 V G Sは、 高温側熱交換器 X Hと補助再生器 G Xとを接続する溶液 流路 3に配置され、 三方弁 V G Sの 1のポートは補助再生器 G Xと低温側熟交換 器 X Lとを接続する溶液流路 4に接続されている。
流量調節弁 VAWは、 冷却水配管 91の、 補助吸収器 AXの出口側に設けられ ている。 三方弁 V AWは、 冷却水配管 91の、 補助吸収器 AXの入口側に設けて もよい。
流量調節弁 V ASは、 吸収器 Aと補助吸収器 AXとを接続する溶液流路 1に配 置され、 三方弁 V A Sの 1のポートは補助吸収器 A Xと低温側熱交換器 X Lとを 接続する溶液流路 2の補助吸収器 A Xと溶液ポンプ S Pとの間に接続されている。 本実施の形態のデューリングサイクルは図 1で説明したものと同様である。 なお、 図 8に、 第 3の実施の形態の変形例のデューリングサイクルを示す。 図 8 (a) に示すように、 効率は若干犠牲になるが、 低温側熱交換器 XLを省き、 コンパクト化することもできる。 また、 図 8 (b) に示すように、 低温側熱交換 器 XLの被加熱側 XL 1を、 吸収器から補助吸収器に向かう希溶液とすることも できる。
補助再生器 GX—補助吸収器 AX間の冷媒蒸気移動量と温水入口温度の関係は、 第 1の実施の形態で説明した通りである。
また第 1の実施の形態と同様に、 補助再生器 GXで発生し、 補助吸収器 AXで 吸収する冷媒蒸気量は、 例えば、 図 7のように三方弁 VGHを、 補助再生器 GX に導入する温水量を調節するために設ければ、 調節可能である。 また、 図 7に示 した溶液弁 VGSで、 破線で示すように補助再生器 GXへの溶液流量を一部乃至 全量バイパスすることにより、 発生蒸気量に制限を加え、 GX— AX間を移動す る冷媒蒸気量を変化させることができる。 また、 図 7の冷却水弁 VAWで、 補助 吸収器 AXへの冷却水流量を変化させ、 あるいは図 7の溶液弁 VASで、 補助吸 収器 A Xへの溶液流量を一部乃至全量バイパスすることで変化させ、 吸収蒸気量 に制限を加え、 GX— AX間を移動する冷媒蒸気量を変化させることができる。 本実施の形態では、 補助再生器 GXで発生し、 補助吸収器 AXで吸収する冷媒 蒸気量を調節することで、 二段濃縮型吸収サイクルから単効用吸収サイクルまで の効率を連続的に変化させることが可能であり、 温水温度が上昇した場合、 ある いは冷却水温度が低下した場合など、 それらを有効に利用し、 効率を上げること ができる。
図 9は、 本発明の第 4の実施の形態の吸収冷凍機を示す概略構成図である。 図 9に示すように、本実施の形態の冷凍機は、蒸発器 E、 吸収器 A、再生器 G、 凝縮器 C、 補助吸収器 A X、 補助再生器 G X及び低温側熱交換器 X L、 高温側熱 交換器 X Hを含んで構成されている。
本実施の形態の第 1の実施の形態と異なる点は、 吸収器 Aからの溶液流路 1 a が補助吸収器 A Xからの溶液流路 2 aと合流して溶液ポンプ S Pに吸い込まれる ようになつている点と、 補助吸収器 A Xへの溶液流路 1 bが溶液ポンプ S Pの出 口からの溶液流路 2から分岐している点である。
このような構成において、 吸収器 Aに導かれた濃溶液は、 冷却水 9で冷却され ながら、 蒸発器 Eからの冷媒蒸気を吸収し、 希溶液となる。 吸収器 Aからの希溶 液は、 補助吸収器 AXからの希溶液と共に、 溶液ポンプ S Pで昇圧され混合した 状態となる。 該混合希溶液の一部は、 補助吸収器 A Xに導かれ、 冷却水 9で冷却 されながら補助再生器 G Xで発生した冷媒蒸気を吸収し、 さらに濃度の低い希溶 液となる。
溶液ポンプ S Pで昇圧された残部の混合希溶液は、低温側熱交換器 X Lに入り、 低温側熱交換器 X Lにて、 補助再生器 G Xから吸収器 Aに向かう濃溶液と熱交換 し、 混合希溶液は温度が上昇し、 一方濃溶液は、 温度が低下する。 混合希溶液は、 次いで高温側熱交換器 X Hに入り、 高温側熱交換器 X Hにて再生器 Gから補助再 生器 G Xに向かう濃溶液と熱交換し、 混合希溶液はさらに温度が上昇し、 一方濃 溶液は温度が低下する。 再生器 Gで溶液は、 熱源となる温水で加熱され、 冷媒蒸 気を発生して濃縮される。 濃縮された濃溶液は、 高温側熱交換器 X Hの加熱側を 経由して補助再生器 G Xに入り、 熱源の温水で加熱されて冷媒蒸気を発生し、 さ らに濃縮され、 低温側熱交換器 X Lの加熱側を経由して吸収器 Aに導かれ、 溶液 サイクルを一巡する。 蒸発器 Eで、 冷媒液は蒸発潜熱で冷水を冷却し、 冷媒蒸気 となって、 吸収器 Aの溶液に吸収される。 再生器 Gで発生した冷媒蒸気は、 凝縮 器 Cにて冷却水 9で冷却され、 冷媒液となって蒸発器 Eに導かれる。
この溶液サイクルでは、 従来の二段濃縮サイクルが、 2系統に分かれた (図 1 5 ) サイクルであるのに対し、 1系統で循環するサイクルであり、 しかも、 補助 再生器 G Xで加熱された濃溶液の熱エネルギーを、 補助吸収器 AXから再生器 G に向かう希溶液に回収し、 再生器 Gで加熱された濃溶液の熱エネルギーを、 前述 の希溶液にさらに熱回収することを特徴としている。 従来の単効用と二段濃縮型の中間的なサイクルでは、 溶液循環系に、 吸収器出 口の溶液ポンプと補助吸収器出口の溶液ポンプとが必要であり、 また、 補助吸収 器に出入りする溶液流量のバランス制御が必要であった。
本実施の形態のサイクルでは、 補助吸収器 A Xからの溶液は、 再生器 Gには送 らず、 補助吸収器 A Xからより低圧の吸収器 A出口側に溶液を送っているので、 補助吸収器 A X出口の溶液ポンプは不要となる。
また、 補助吸収器 AX出口からは、 単に流出させるだけでよく、 特別な流量バ ランス制御をしなくても差し支えなく、 コンパクト化が可能である。
図 1 1は、 デューリング線図上のサイクルであり、 図 9に対する溶液サイクル をデューリング線図上で示す。
補助再生器 G X—補助吸収器 AX間の冷媒蒸気移動量において、 補助再生器 G Xで発生し、 補助吸収器 AXで吸収する冷媒蒸気量は、 単効用吸収冷凍機よりも 効率が落ちる分であり、 この蒸気量をゼロとすれば単効用相当になり、 蒸発器 E での蒸発量と同量とすれば、 二段濃縮型相当の効率になる。
即ち、 補助再生器 G Xで発生し、 補助吸収器 AXで吸収する冷媒蒸気量を減ら すと冷凍機の効率は上昇する。 但し、 冷却水温度が高いときには、 補助吸収器出 口の溶液濃度が高くなり、 また、 凝縮温度も低下していないので、 再生器に必要 な加熱源温度は高くなる。 冷却水温度が低下してくると、 補助吸収器出口の溶液 濃度が低くなり、 また凝縮温度も低下してくるので、 再生器に必要な加熱源温度 を抑えることができるようになる。 冷却水温度あるいは冷却水温度に相当する物 理量をもとに、 補助再生器 G Xで発生して補助吸収器 A Xで吸収する冷媒蒸気量 を制御してもよい。
図 1 0の概略構成図に、 図 9の改良である第 5の実施の形態を示す。 本実施の 形態の吸収冷凍機は、 補助再生器 G Xで発生して補助吸収器 A Xで吸収する冷媒 蒸気量を調節する方法を備える。
本実施の形態には、 補助再生器 G Xでの加熱量調節 (G Xへの加熱源導入量調 節 =図 1 0の G X入口三方弁 V A、 あるいは G Xへの溶液散布量調節 =図 1 0の V B ) あるいは補助吸収器 A Xでの吸収能力調節 (A Xへの冷却水流量調節 =図 1 0の じ、 あるいは A Xへの溶液散布量調節 =図 1 0の V D) がある。 図中、 弁 V Aは、 第 1の実施の形態で説明した三方弁 V 1と同様に温水配管 8 1に配置されている。
三方弁 V Dは、 溶液ポンプ S Pから補助吸収器 A Xへの溶液流路 1 bに配置さ れ、 三方弁 V Dの 1のポートは補助吸収器 AXに接続されている。 三方弁 V Dの 1のポートは補助吸収器 AXではなく、 溶液ポンプ S Pの吸込側、 即ち溶液流路 2 a又は溶液流路 1 aに接続してもよレ、。
三方弁 V Cは、 冷却水配管の、 補助吸収器 A Xの出口側に設けられている。 三 方弁 V Cは、 冷却水配管の、 補助吸収器 AXの入口側に設けてもよい。
三方弁 V Bは、 高温側熱交換器 X Hと補助再生器 G Xとを接続する溶液流路 3 に配置され、 三方弁 V Bの 1のポートは補助再生器 G Xと低温側熱交換器 X Lと を接続する溶液流路 4に接続されている。
本実施の形態では、 補助再生器 G Xで発生して補助吸収器 AXで吸収する冷媒 蒸気量を減らすとき、 補助再生器 G Xに必要な熱源熱量は少なく、 必要温度も低 下する。 一方、 再生器 Gに必要な熱源温度は高いままである。 熱源流体は、 先ず 再生器 Gに導き、 次いで、 補助再生器 G Xに導くことが望ましい。 即ち、 再生器 G側で高い熱源温度を利用できるので、 効率を上げやすくなる。
補助再生器 G Xで発生して補助吸収器 A Xで吸収する冷媒蒸気量を多くすると、 熱源熱量が多くなり、 熱源出口温度が低下する。 一方、 該冷媒蒸気量を減らすと 熱源熱量が少なくなり、 熱源出口温度が上昇する。 そこで、 補助再生器 G Xで発 生して補助吸収器 A Xで吸収する冷媒蒸気量の制御を、熱源温度(熱源出口温度) を目標値にするように前記調節端で調節することが望ましい。
熱源が、 吸収冷凍機と熱発生源とを循環している場合、 熱源出口温度が低下す ると、 熱源入口温度も低下してくるので、 熱源出口温度でなく熱源入口温度を目 標値にしてもよく、 熱源の検出位置は特に指定しなくてもよい。 一般には、 熱源 出口温度又は熱源入口温度である。
図 1 2は、 本発明の第 6の実施の形態の吸収冷凍機を示す概略構成図である。 本実施の形態は第 4の実施の形態の変形例ということができるものである。
図 1 2に示すように、 第 2の実施の形態と同様に、 冷水の出入口温度差を利用 して、 さらに効率を高めるため、 前記吸収冷凍機の吸収器 Aを低圧吸収器 Aしと 高圧吸収器 AHに、 蒸発器 Eを低圧蒸発器 E Lと高圧蒸発器 E Hに区分し、 冷水 を先ず高圧蒸発器 E Hに導き、 冷却された冷水を、 次いで低圧蒸発器 E Lに導く と共に、 補助再生器 G Xからの濃溶液を先ず低圧吸収器 A Lに導き、 低圧蒸発器 E Lからの冷媒蒸気を吸収させ、 低圧吸収器 A Lで冷媒蒸気を吸収した溶液を高 圧吸収器 AHに導き、 高圧蒸発器 E Hからの冷媒蒸気を吸収させている。
図 1 3は、 図 1 2に対する溶液サイクルをデューリング線図上で示したもので あり、 高圧蒸発器 E Hの飽和温度が高くなり、 高圧吸収器 AHを出る希溶液濃度 が低くなつている。 これにより、 補助吸収器 A Xでさらに濃度を下げる必要な量 を減らすことができ、 図 9の場合に比して効率を上げることができる。
冷却水の流し方は、 冷却水導入口で分岐して、 一方は凝縮器—吸収冷凍機と流 し、 他方は補助吸収器に流すのが、 必要な温水温度が低くてよく、 好ましい。 以上説明したように、本発明の実施の形態の吸収冷凍機では、再生器、凝縮器、 吸収器、 蒸発器、 補助再生器及び補助吸収器を備えた吸収冷凍機において、 前記 再生器からの濃溶液を、 前記補助再生器で加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに 濃縮し、 前記吸収器からの希溶液を前記補助吸収器で冷却しながら、 前記補助再 生器からの冷媒蒸気を吸収させる構成にすると共に、 前記補助再生器から前記吸 収器へ導かれる濃溶液と、 前記補助吸収器から再生器に送られる希溶液との間で 熱交換をする低温側熱交換器を設け、 さらに、 前記低温側熱交換器を出て再生器 に送られる希溶液を、 前記再生器から前記補助再生器に導かれる濃溶液で加熱す る高温側熱交換器を設ける。
また、 前記吸収冷凍機において、 吸収器を低圧吸収器と高圧吸収器に、 前記蒸 発器を低圧蒸発器と高圧蒸発器に区分し、 冷水を先ず高圧蒸発器に導き、 冷却さ れた冷水を次いで低圧蒸発器に導くと共に、 前記補助再生器からの濃溶液を先ず 低圧吸収器に導き、 低圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 低圧吸収器で冷媒蒸 気を吸収した溶液を高圧吸収器に導き、 高圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 該希溶液を前記補助吸収器に導くように構成することができる。
また、 本発明の別の実施の形態の吸収冷凍機では、 再生器、 凝縮器、 吸収器、 蒸発器、 補助再生器及び補助吸収器を備えた吸収冷凍機において、 前記再生器か らの濃溶液を、 前記補助再生器で加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮し、 前記吸収器からの希溶液を前記補助吸収器で冷却しながら、 前記補助再生器から の冷媒蒸気を吸収させる構成にすると共に、 前記補助再生器の伝熱面積を、 前記 再生器の伝熱面積の 1 Z 3以下、 前記補助吸収器の伝熱面積を、 前記吸収器の伝 熱面積の 2 3以下とするとよい。
これらの吸収冷凍機において、 熱源流体を先ず再生器に導き、 次いで補助再生 器へ導くように構成することができる。
本発明の別の実施の形態の吸収冷凍機では、 再生器、凝縮器、 吸収器、蒸発器、 補助再生器及び補助吸収器を備え、 吸収溶液が、 吸収器から補助吸収器→再生器
→補助再生器を経て吸収器に至る循環経路を有する吸収冷凍機において、 前記補 助再生器の伝熱能力を調整する手段及び 又は補助吸収器の伝熱能力を調整する 手段を設けてもよい。
また、 前記吸収冷凍機において、 前記吸収器を低圧吸収器と高圧吸収器に、 前 記蒸発器を低圧蒸発器と高圧蒸発器に区分し、 冷水を先ず高圧蒸発器に導き、 冷 却された冷水を次いで低圧蒸発器に導くと共に、 前記再生器と補助再生器からの 濃溶液を先ず低圧吸収器に導き、 低圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 低圧吸 収器で冷媒蒸気を吸収した溶液を高圧吸収器に導き、 高圧蒸発器からの冷媒蒸気 を吸収させ、 該希溶液を前記補助再生器に導くようにしてもよい。 このように構 成すると、 前述の吸収冷凍機の効率をさらにあげることができる。
前記補助再生器の伝熱能力を調整する手段は、 該補助再生器をバイパス及び Z 又は通過する温水流量を調節する温水流量調節弁、 又は、 前記補助再生器の伝熱 部をバイパス及び/又は通過する溶液流量を調節する溶液流量調節弁とすること ができる。
また、 前記補助吸収器の伝熱能力を調整する手段は、 該補助吸収器をバイパス 及び/又は通過する冷却水流量を調節する冷却水流量調節弁、 又は、 前記補助吸 収器の伝熱部をバイパス及び Z又は通過する溶液流量を調節する溶液流量調節弁 とすることができる。
さらに、 前記補助再生器の伝熱能力を調整する手段及び Z又は補助吸収器の伝 熱能力を調整する手段は、 熱源となる温水温度又は再生器溶液温度を基に、 調節 する制御機構を有するようにしてもよい。 本発明のさらに別の実施の形態の吸収冷凍機では、 再生器、 凝縮器、 吸収器、 蒸発器、 補助再生器及び補助吸収器とを備えた吸収冷凍機において、 前記再生器 からの濃溶液を、前記補助再生器で加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮し、 該発生した冷媒蒸気を前記補助吸収器で、 前記吸収器出口希溶液と補助吸収器出 口希溶液との混合希溶液の一部を用いて冷却しながら吸収させる構成にすると共 に、 前記混合希溶液の残部を前記再生器に送る経路を有し、 該経路に順次、 該混 合希溶液を、 前記補助再生器から前記吸収器へ導かれる濃溶液で加熱する低温側 熱交換器と、 該低温側熱交換器を出て再生器に送られる混合希溶液を、 前記再生 器から前記補助再生器に導かれる濃溶液で加熱する高温側熱交換器とを設ける。 また、 前記吸収冷凍機において、 冷水の出入口温度差を利用して、 さらに効率 を高めるため、 前記吸収冷凍機の吸収器を低圧吸収器と高圧吸収器に、 蒸発器を 低圧蒸発器と高圧蒸発器に区分し、 冷水を先ず高圧蒸発器に導き、 冷却された冷 水を次いで低圧蒸発器に導くと共に、 再生器からの濃溶液を先ず低圧吸収器に導 き、 低圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 低圧吸収器で冷媒蒸気を吸収した溶 液を高圧吸収器に導き、 高圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 高圧吸収器で冷 媒蒸気を吸収した希溶液を、補助吸収器からの希溶液と混合して混合希溶液とし、 その一部を補助吸収器に、 残部を再生器に導くようにしてもよレ、。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 前記のような構成としたことにより、 6 0〜7 0 °C程度の温 水を熱源とする吸収冷凍機で、 単効用吸収冷凍機よりは劣るが、 二段濃縮型の吸 収冷凍機よりも効率のよい吸収冷凍機とすること、 及び、 外気条件の関係で冷却 水温度が低下することを有効に利用、 つまり、 冷却水温低下に伴い、 効率を上昇 させ、温度条件によっては、単効用と同じ効率で運転を可能にすることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器と ;
前記発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器と ;
前記凝縮した冷媒を蒸発させる蒸発器と ;
前記蒸発した冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器と ;
前記再生器からの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する補 助再生器と ;
前記吸収器からの希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器で発生した冷媒蒸気 を吸収させる補助吸収器と ;
前記補助再生器から前記吸収器へ導かれる濃溶液と、 前記補助吸収器から前記 再生器に送られる希溶液との間で熱交換をする低温側熱交換器と ;
前記低温側熱交換器を出て前記再生器に送られる希溶液を、 前記再生器から前 記補助再生器に導かれる濃溶液で加熱する高温側熱交換器とを備える ;
吸収冷凍機。
2 . 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器と ;
前記発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器と ;
前記凝縮した冷媒を蒸発させる蒸発器と ;
前記蒸発した冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器と ;
前記再生器からの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する捕 助再生器と ;
前記吸収器からの希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器で発生した冷媒蒸気 を吸収させる補助吸収器とを備え;
前記補助再生器の伝熱面積を、 前記再生器の伝熱面積の 1 3以下、 前記補助 吸収器の伝熱面積を、 前記吸収器の伝熱面積の 2 / 3以下とした;
吸収冷凍機。
3 . 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器と ;
前記発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器と ;
前記凝縮した冷媒を蒸発させる蒸発器と ; 前記蒸発した冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器と ;
前記再生器からの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する補 助再生器と ;
前記吸収器からの希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器で発生した冷媒蒸気 を吸収させる補助吸収器と ;
前記溶液が、 前記吸収器から前記補助吸収器、 前記再生器、 前記補助再生器を この順番で経て前記吸収器に至る循環経路と ;
前記補助再生器の伝熱能力を調整する手段及び前記補助吸収器の伝熱能力を調 整する手段の少なくとも一方の手段を備える ;
吸収冷凍機。
4 . 前記補助再生器の伝熱能力を調整する手段が、 該補助再生器をバイパス及 び Z又は通過する温水流量を調節する温水流量調節弁、 又は、 前記補助再生器の 伝熱部をバイパス及び 又は通過する溶液流量を調節する溶液流量調節弁である、 請求項 3に記載の吸収冷凍機。
5 . 前記補助吸収器の伝熱能力を調整する手段が、 該補助吸収器をバイパス及 び/又は通過する冷却水流量を調節する冷却水流量調節弁、 又は、 前記補助吸収 器の伝熱部をバイパス及び//又は通過する溶液流量を調節する溶液流量調節弁で ある、 請求項 3又は請求項 4に記載の吸収冷凍機。
6 . 前記補助再生器の伝熱能力を調整する手段と補助吸収器の伝熱能力を調整 する手段の少なくとも一方は、 熱源となる温水温度又は再生器溶液温度を基に、 調節する制御機構を有する、 請求項 3乃至請求項 5のいずれか 1項に記載の吸収 冷凍機。
7 . 前記吸収器を低圧吸収器と高圧吸収器に、 前記蒸発器を低圧蒸発器と高圧 蒸発器に区分し、 冷水を先ず前記高圧蒸発器に導き、 冷却された冷水を次いで前 記低圧蒸発器に導くと共に、 前記補助再生器からの濃溶液を先ず前記低圧吸収器 に導き、 前記低圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 前記低圧吸収器で冷媒蒸気 を吸収した溶液を前記高圧吸収器に導き、 前記高圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収 させ、 該冷媒蒸気を吸収した希溶液を前記補助吸収器に導くように構成した、 請 求項 1乃至請求項 6のいずれか 1項に記載の吸収冷凍機。
8 . 冷媒蒸気を発生して溶液を濃縮する再生器と ;
前記発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器と ;
前記凝縮した冷媒を蒸発させる蒸発器と ;
前記蒸発した冷媒蒸気を溶液で吸収する吸収器と ;
前記再生器からの濃溶液を、 加熱して冷媒蒸気を発生させてさらに濃縮する補 助再生器と ;
希溶液を冷却しながら、 前記補助再生器で発生した冷媒蒸気を吸収させる補助 吸収器であって、 前記希溶液として前記吸収器出口希溶液と該補助吸収器出口希 溶液との混合希溶液の一部を用いるように構成にした補助吸収器と ;
前記混合希溶液の残部を前記再生器に送る経路と ;
前記経路に、 順次、 前記混合希溶液を、 前記補助再生器から前記吸収器へ導か れる濃溶液で加熱する低温側熱交換器と ;
前記低温側熱交換器を出て前記再生器に送られる混合希溶液を、 前記再生器か ら前記補助再生器に導かれる濃溶液で加熱する高温側熱交換器とを備える ; 吸収冷凍機。
9 . 前記吸収器を低圧吸収器と高圧吸収器に、 前記蒸発器を低圧蒸発器と高圧 蒸発器に区分し、 冷水を先ず前記高圧蒸発器に導き、 冷却された冷水を次いで前 記低圧蒸発器に導くと共に、 前記再生器からの濃溶液を先ず前記低圧吸収器に導 き、 前記低圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 前記低圧吸収器で冷媒蒸気を吸 収した溶液を前記高圧吸収器に導き、前記高圧蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させ、 該冷媒蒸気を吸収した前記高圧吸収器出口希溶液と前記補助吸収器出口希溶液と の混合希溶液の一部を前記補助吸収器に、 残部を前記再生器に送るように構成し た、 請求項 8に記載の吸収冷凍機。
1 0 . 前記溶液を加熱する熱源流体を先ず前記再生器に導き、 次いで、 前記補 助再生器に導くように構成された、 請求項 1乃至請求項 9のいずれか 1項に記載 の吸収冷凍機。
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